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JP5355600B2 - Fluorescent lamp circuit using light emitting elements - Google Patents

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JP5355600B2
JP5355600B2 JP2011009798A JP2011009798A JP5355600B2 JP 5355600 B2 JP5355600 B2 JP 5355600B2 JP 2011009798 A JP2011009798 A JP 2011009798A JP 2011009798 A JP2011009798 A JP 2011009798A JP 5355600 B2 JP5355600 B2 JP 5355600B2
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capacitor
light emitting
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大▲い▼ 趙
建男 潘
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連展科技股▲分▼有限公司
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Abstract

The invention provides a lamp circuit of a light emitting device, which comprises a capacitor, a rectification unit, a current limiting unit, and a light emitting device. The capacitor is connected to the two lamp contacts of the lamp holder of the electrical ballast to change the resonant frequency of the resonant circuit of the electrical ballast. The rectification unit is connected to the capacitor, and utilized to rectify a sine-wave voltage to a direct current voltage. The current limiting unit is connected to the rectification unit, outputting a direct current corresponding to the direct current voltage. The light emitting device is connected to the current limiting unit and the rectification unit to generate a light source. With the invention, the light emitting device can be installed directly in a lamp holder of a conventional fluorescent lamp.

Description

本発明は発光素子を使用した蛍光灯回路に関し、より詳しくは、コンデンサにより従来の電子安定器の共振回路の共振周波数を変更する発光素子を使用した蛍光灯回路に関する。   The present invention relates to a fluorescent lamp circuit using a light emitting element, and more particularly to a fluorescent lamp circuit using a light emitting element that changes a resonance frequency of a resonance circuit of a conventional electronic ballast by a capacitor.

ＬＥＤ等の発光素子の生産技術は長年の研究と発展を経て並々ならぬ進歩を遂げ、体積や寿命、発光効率等の理由により各領域に使用されるようになり、更には蛍光灯に取って代わる照明装置にもなった。現在市場に出ているＬＥＤ等の発光素子を使用した蛍光灯はそのほとんどが透明な管状のものの中にＬＥＤ等の発光素子モジュールを設置する方式を取っており、更に蛍光灯の接続端子は従来のものと同様の設計になっている。   LED and other light-emitting element production technologies have made remarkable progress after many years of research and development, and have come to be used in various areas for reasons such as volume, lifetime, and luminous efficiency, and even for fluorescent lamps. It became an alternative lighting device. Most of the fluorescent lamps using light emitting elements such as LEDs currently on the market have a method of installing a light emitting element module such as LEDs in a transparent tube, and the connecting terminals of the fluorescent lamps are conventional. The design is similar to the one.

現在の建築物にある蛍光灯器具は従来のインバータ式安定器を備えたインバータ形蛍光灯器具が多数を占め、共振により高周波を生じ蛍光灯を点灯させる。しかし、ＬＥＤ蛍光灯をインバータ形蛍光灯器具に取り付けると、共振現象により生じる高電圧によりＬＥＤ等の発光素子が焼けてしまう。そのため、従来のインバータ形蛍光灯器具にそのままＬＥＤ蛍光灯を取り付けることはできず、蛍光灯器具内にあるインバータ式安定器を取り除き、配線を変更することが必要であり、ＬＥＤ蛍光灯が普及し辛い要因ともなっている。   Many of the fluorescent lamp fixtures in current buildings are inverter type fluorescent lamp fixtures equipped with a conventional inverter type ballast, and a high frequency is generated by resonance to light the fluorescent lamp. However, when an LED fluorescent lamp is attached to an inverter type fluorescent lamp fixture, a light emitting element such as an LED is burned by a high voltage generated by a resonance phenomenon. For this reason, LED fluorescent lamps cannot be directly attached to conventional inverter-type fluorescent lamp fixtures, and it is necessary to remove the inverter-type ballast in the fluorescent lamp fixtures and change the wiring. It is also a painful factor.

ＬＥＤ蛍光灯が従来のインバータ形蛍光灯器具に使えない欠点を解決すべく、発光素子を使用した蛍光灯回路を発明する思いに至った。   In order to solve the disadvantage that LED fluorescent lamps cannot be used in conventional inverter type fluorescent lamp fixtures, the inventors have come up with the idea of inventing a fluorescent lamp circuit using light emitting elements.

台湾特許出願公開第Ｉ３１８８５０号明細書Taiwan Patent Application Publication No. I318850

本発明は、ＬＥＤ蛍光灯を直接インバータ形蛍光灯器具に取り付けることを可能とする、発光素子を使用した蛍光灯回路を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a fluorescent lamp circuit using a light emitting element, which enables an LED fluorescent lamp to be directly attached to an inverter type fluorescent lamp fixture.

前記インバータ形蛍光灯器具は、第一ソケット及び第二ソケットを備え、本発明の発光素子を使用した蛍光灯回路は、コンデンサ、整流ユニット、定電流ユニット及び発光素子を備える。   The inverter type fluorescent lamp fixture includes a first socket and a second socket, and a fluorescent lamp circuit using the light emitting element of the present invention includes a capacitor, a rectifying unit, a constant current unit, and a light emitting element.

前記コンデンサは前記第一ソケット及び前記第二ソケットの間に接続され、これによりインバータ式安定器の共振回路の共振周波数を変更し、インバータ式安定器に高周波を生じさせないようにする。   The capacitor is connected between the first socket and the second socket, thereby changing a resonance frequency of a resonance circuit of the inverter ballast so that no high frequency is generated in the inverter ballast.

前記整流ユニットは前記コンデンサと接続され、前記インバータ式安定器が出力した交流電圧を整流し、ＬＥＤ蛍光灯の使用電圧に適した直流電圧を出力する。   The rectifying unit is connected to the capacitor, rectifies the AC voltage output from the inverter ballast, and outputs a DC voltage suitable for the operating voltage of the LED fluorescent lamp.

前記定電流ユニットは前記整流ユニットと接続され、前記直流電圧を基に直流電流を流し、発光素子を発光させる。   The constant current unit is connected to the rectifying unit and causes a direct current to flow based on the direct current voltage to cause the light emitting element to emit light.

本発明の発光素子を使用した蛍光灯回路は、ＬＥＤ蛍光灯を直接従来のインバータ形蛍光灯器具に取り付けることを可能にし、ＬＥＤ蛍光灯の規格に合った照明器具を購入する、或いは配線を変更するという手間を無くすことを可能にする。   The fluorescent lamp circuit using the light emitting element of the present invention makes it possible to attach the LED fluorescent lamp directly to a conventional inverter type fluorescent lamp fixture, purchase a lighting fixture that meets the standard of the LED fluorescent lamp, or change the wiring It is possible to eliminate the trouble of doing.

従来のインバータ式安定器が備える直列共振回路の回路図を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the circuit diagram of the series resonance circuit with which the conventional inverter type | mold ballast is provided. 本発明の発光素子を使用した蛍光灯回路の実施例の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the Example of the fluorescent lamp circuit using the light emitting element of this invention. 直列共振回路の周波数及び電圧の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency and voltage of a series resonance circuit. 本発明の発光素子を使用した蛍光灯回路の定電流ユニットの実施例の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the Example of the constant current unit of the fluorescent lamp circuit using the light emitting element of this invention.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は従来のインバータ式安定器を備える直列共振回路の回路図を示す説明図である。交流電源１０はコンバータ回路２０に交流電圧を出力し、整流後の直流電圧を平滑ユニット３０に流す。平滑ユニット３０はＰＦＣ回路及び平滑回路（図示せず）を備え、前記ＰＦＣ回路はスイッチのコントロールにより前記平滑回路にあるコンデンサの蓄電及び放電を行い、電流の波形を正確に制御し、平滑化することを可能にする。ＰＦＣ回路は現在の技術において、数十から数百ｋＨｚの周波数に対応しており、高周波ノイズをほとんど無くすことを可能にし、力率も限りなく１に近づけることを可能にしている。電源や抵抗も広い範囲で利用可能である。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a circuit diagram of a series resonant circuit including a conventional inverter type ballast. The AC power supply 10 outputs an AC voltage to the converter circuit 20 and passes the rectified DC voltage to the smoothing unit 30. The smoothing unit 30 includes a PFC circuit and a smoothing circuit (not shown). The PFC circuit stores and discharges a capacitor in the smoothing circuit by controlling a switch, and accurately controls and smoothes the current waveform. Make it possible. The PFC circuit corresponds to a frequency of several tens to several hundreds of kHz in the current technology, and can almost eliminate high-frequency noise, and the power factor can be made as close to 1 as possible. A wide range of power supplies and resistors are also available.

平滑ユニット３０が出力した直流電圧はインバータ回路５０に流される。インバータ回路５０は第一ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０２、第二ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０４、第一インバータ回路コンデンサＣ１及び第二インバータ回路コンデンサＣ２を備え、第一ｎ型ＭＯＳＦＥＴ及び第一ダイオード４０６は並列に接続されており、第二ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０４及び第二ダイオード４０８は並列に接続されている。第一インバータ回路コンデンサＣ１は第一ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０２のドレイン及び第二インバータ回路コンデンサＣ２の間に接続されており、第二インバータ回路コンデンサＣ２は第一インバータ回路コンデンサＣ１及び第二ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０４のソースの間に接続されている。インバータ回路５０が備える２つのｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０２及び４０４はスイッチ素子として利用する。第一ゲートソース電圧Ｖｇｓ１及び第二ゲートソース電圧Ｖｇｓ２が交互に導通し、共振回路に交流電流を流す。第一インバータ回路コンデンサＣ１及び第二インバータ回路コンデンサＣ２の静電容量は非常に大きく、フィルタとして利用され、定電圧源と見なすことができる。第一ゲートソースＶｇｓ１及び第二ゲートソースＶｇｓ２は同時にオンになり電源がショートしないようデッドタイムが設けられる。第一ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０２が導通した場合、入力電圧Ｖｄｃは第二ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０４の両端にかかり、第二ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０４が導通した場合、入力電圧Ｖｄｃは第一ｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０２の両端にかかる。上下２つのスイッチ素子のデッドタイムにより、第一インバータ回路コンデンサＣ１及び第二インバータ回路コンデンサＣ２を放電させ、スイッチ素子の印加電圧が０になった場合に導通させることでゼロ電圧スイッチングを行う。   The DC voltage output from the smoothing unit 30 is supplied to the inverter circuit 50. The inverter circuit 50 includes a first n-type MOSFET 402, a second n-type MOSFET 404, a first inverter circuit capacitor C1, and a second inverter circuit capacitor C2, and the first n-type MOSFET and the first diode 406 are connected in parallel. The second n-type MOSFET 404 and the second diode 408 are connected in parallel. The first inverter circuit capacitor C1 is connected between the drain of the first n-type MOSFET 402 and the second inverter circuit capacitor C2, and the second inverter circuit capacitor C2 is the source of the first inverter circuit capacitor C1 and the second n-type MOSFET 404. Connected between. The two n-type MOSFETs 402 and 404 included in the inverter circuit 50 are used as switch elements. The first gate source voltage Vgs1 and the second gate source voltage Vgs2 are alternately conducted, and an alternating current is passed through the resonance circuit. The capacitances of the first inverter circuit capacitor C1 and the second inverter circuit capacitor C2 are very large, are used as filters, and can be regarded as constant voltage sources. The first gate source Vgs1 and the second gate source Vgs2 are simultaneously turned on, and a dead time is provided so that the power supply is not short-circuited. When the first n-type MOSFET 402 is conductive, the input voltage Vdc is applied across the second n-type MOSFET 404, and when the second n-type MOSFET 404 is conductive, the input voltage Vdc is applied across the first n-type MOSFET 402. Zero voltage switching is performed by discharging the first inverter circuit capacitor C1 and the second inverter circuit capacitor C2 due to the dead time of the upper and lower two switch elements, and conducting when the applied voltage of the switch element becomes zero.

インバータ回路５０は平滑ユニット３０が出力した直流電圧を２つのｎ型ＭＯＳＦＥＴ４０２及び４０４によって高周波交流電圧及び電流に変換する。蛍光灯４１６はインバータ式安定器４０の抵抗であり、インバータ回路５０のスイッチングにより高周波電圧を出力し、共振回路の電源となる。コイル４１０及び安定器コンデンサ４１２は共に前記共振回路の構成要素である。前記共振回路は蛍光灯４１６が起動する際に必要な始動電圧を提供し、蛍光灯４１６が始動した後、適切なフィラメント電流を提供する。   The inverter circuit 50 converts the DC voltage output from the smoothing unit 30 into a high-frequency AC voltage and current by two n-type MOSFETs 402 and 404. The fluorescent lamp 416 is a resistor of the inverter ballast 40, and outputs a high frequency voltage by switching of the inverter circuit 50, and becomes a power source of the resonance circuit. Coil 410 and ballast capacitor 412 are both components of the resonant circuit. The resonant circuit provides the starting voltage required when the fluorescent lamp 416 is started, and provides an appropriate filament current after the fluorescent lamp 416 is started.

一般的なインバータ式安定器４０の静電容量はおおよそ３３〜４７ｎＦ、インダクタンスは０．２〜０．３ｍＨに設定されている。以下に示すＬＣ直列共振回路の共振周波数の公式から直列共振周波数ｆはおおよそ５０ｋＨｚであり、一般のインバータ式安定器４０の許容範囲は２０ｋＨｚ〜７０ｋＨｚである。   A typical inverter ballast 40 has a capacitance of approximately 33 to 47 nF and an inductance of 0.2 to 0.3 mH. The series resonance frequency f is approximately 50 kHz from the formula of the resonance frequency of the LC series resonance circuit shown below, and the allowable range of the general inverter type ballast 40 is 20 kHz to 70 kHz.

Figure 0005355600
Figure 0005355600

図２は本発明の発光素子を使用した蛍光灯回路の実施例の構成を示す説明図である。インバータ式安定器４０の回路及び動作原理は図１のものと同じである。本発明に係る実施例では図１の蛍光灯４１６を発光素子を使用した蛍光灯回路８０に交換している。   FIG. 2 is an explanatory view showing a configuration of an embodiment of a fluorescent lamp circuit using the light emitting element of the present invention. The circuit and operating principle of the inverter ballast 40 are the same as those in FIG. In the embodiment according to the present invention, the fluorescent lamp 416 of FIG. 1 is replaced with a fluorescent lamp circuit 80 using a light emitting element.

本発明の発光素子を使用した蛍光灯回路８０はコンデンサ４１４、整流ユニット６０、定電流ユニット７０及び発光素子４２０を備え、コンデンサ４１４はインバータ式安定器４０を含む蛍光灯器具の第一接続端子４２２及び第二接続端子４２４の間に接続され、インバータ式安定器４０の共振回路の等価抵抗を変更し、共振条件が満たされないようにしている。本実施例の共振回路の等価容量は安定器コンデンサ４１２とコンデンサ４１４を並列に接続したものの静電容量と見なすことができ、元の安定器コンデンサ４１２の静電容量より大きい。これによりインバータ式安定器４０の共振回路の共振周波数を変更する。よって、インバータ回路５０の切替周波数と共振回路の共振周波数は異なることになる。   The fluorescent lamp circuit 80 using the light emitting element of the present invention includes a capacitor 414, a rectifying unit 60, a constant current unit 70, and a light emitting element 420. The capacitor 414 includes a first connection terminal 422 of a fluorescent lamp fixture including the inverter type ballast 40. And the second connection terminal 424, the equivalent resistance of the resonance circuit of the inverter ballast 40 is changed so that the resonance condition is not satisfied. The equivalent capacitance of the resonant circuit of this embodiment can be regarded as the capacitance of a ballast capacitor 412 and a capacitor 414 connected in parallel, and is larger than the capacitance of the original ballast capacitor 412. Thereby, the resonance frequency of the resonance circuit of the inverter type ballast 40 is changed. Therefore, the switching frequency of the inverter circuit 50 and the resonance frequency of the resonance circuit are different.

整流ユニット６０は第一接続端子４２２及び第二接続端子４２４の間に接続される。図２に示すように、整流ユニット６０及びコンデンサ４１４は並列に接続されている。整流ユニット６０はインバータ式安定器４０の交流電圧を直流電圧に整流する。整流ユニット６０は複数のダイオードで構成されるブリッジ整流器であり、各ダイオードは前述の共振周波数に使える高周波ダイオードである。   The rectification unit 60 is connected between the first connection terminal 422 and the second connection terminal 424. As shown in FIG. 2, the rectifying unit 60 and the capacitor 414 are connected in parallel. The rectifier unit 60 rectifies the AC voltage of the inverter ballast 40 into a DC voltage. The rectifier unit 60 is a bridge rectifier composed of a plurality of diodes, and each diode is a high-frequency diode that can be used for the above-described resonance frequency.

定電流ユニット７０の入力端子７０２は整流ユニット６０と接続され、出力端子７０４は発光素子４２０と接続される。定電流ユニット７０は整流ユニット６０が出力した直流電圧を基に直流電流を流す。発光素子４２０の他端は整流ユニット６０に接続され、直流電流を受けて発光する。発光素子４２０は有機発光ダイオード、発光ダイオード、エレクトロルミネッセンスのいずれかであり、発光素子４２０は複数でもよい。   The input terminal 702 of the constant current unit 70 is connected to the rectifying unit 60, and the output terminal 704 is connected to the light emitting element 420. The constant current unit 70 allows a direct current to flow based on the direct current voltage output from the rectifying unit 60. The other end of the light emitting element 420 is connected to the rectifying unit 60 and emits light upon receiving a direct current. The light emitting element 420 is any one of an organic light emitting diode, a light emitting diode, and electroluminescence, and a plurality of the light emitting elements 420 may be provided.

実施例の中で、コンデンサ４１４及び安定器コンデンサ４１２は並列に接続され、インバータ式安定器４０の静電容量が元の安定器コンデンサ４１２の静電容量を上回るようになっている。前述の共振周波数の公式から、共振回路の共振周波数は大幅に減少することがわかる。これにより、本実施例の発光素子を使用した蛍光灯回路８０はインバータ回路５０の切替周波数と共振周波数に差異を生じさせるため、共振条件を満たさなくなることが可能になる。そのため、発光素子４２０の操作電圧に適した電圧を出力することができ、発光素子４２０が焼けてしまう恐れがない。   In the embodiment, the capacitor 414 and the ballast capacitor 412 are connected in parallel so that the capacitance of the inverter ballast 40 exceeds the capacitance of the original ballast capacitor 412. From the above resonance frequency formula, it can be seen that the resonance frequency of the resonance circuit is greatly reduced. As a result, the fluorescent lamp circuit 80 using the light emitting element of the present embodiment makes a difference between the switching frequency and the resonance frequency of the inverter circuit 50, so that the resonance condition cannot be satisfied. Therefore, a voltage suitable for the operation voltage of the light emitting element 420 can be output, and there is no fear that the light emitting element 420 will burn.

図３は直列共振回路の周波数及び電圧の関係を示す図である。ｆ１は蛍光灯４１６を抵抗とする従来のインバータ式安定器４０の共振回路の共振周波数である。ｆ２は本発明に係る発光素子を使用した蛍光灯回路８０及びインバータ式安定器４０を並列に接続した共振回路の共振周波数である。本発明に係る発光素子を使用した蛍光灯回路８０はコンデンサ４１４を備え、コンデンサ４１４はインバータ式安定器４０回路の安定器コンデンサ４１２と並列に接続される。それにより等価容量は元の安定器コンデンサ４１２の静電容量を大きく上回る。前述の共振周波数の公式から、コンデンサ４１４を並列に接続した場合の共振回路の共振周波数ｆ２は図に示すようにｆ１より大幅に減少し、本発明に係る発光素子を使用した蛍光灯回路８０の共振周波数の操作周波数範囲は従来のインバータ式安定器４０回路の操作周波数範囲と重複しない。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the frequency and voltage of the series resonant circuit. f1 is the resonance frequency of the resonance circuit of the conventional inverter type ballast 40 using the fluorescent lamp 416 as a resistance. f2 is the resonance frequency of the resonance circuit in which the fluorescent lamp circuit 80 using the light emitting element according to the present invention and the inverter type ballast 40 are connected in parallel. The fluorescent lamp circuit 80 using the light emitting element according to the present invention includes a capacitor 414, and the capacitor 414 is connected in parallel with the ballast capacitor 412 of the inverter type ballast 40 circuit. Thereby, the equivalent capacitance greatly exceeds the capacitance of the original ballast capacitor 412. From the above-mentioned formula of the resonance frequency, the resonance frequency f2 of the resonance circuit when the capacitor 414 is connected in parallel is significantly reduced from f1 as shown in the figure, and the fluorescent lamp circuit 80 using the light emitting element according to the present invention The operating frequency range of the resonance frequency does not overlap with the operating frequency range of the conventional inverter type ballast 40 circuit.

図４は本発明の発光素子を使用した蛍光灯回路の定電流ユニットの実施例の構成を示す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory view showing a configuration of an embodiment of a constant current unit of a fluorescent lamp circuit using the light emitting element of the present invention.

図４ａに示す実施例１の定電流ユニットは、入力端子７０２に接続される第一ドレインＤ、第一ドレインＤに接続される第一ゲートＧ及び第一ソースＳを有する第一トランジスタ７０６と、第一ソースＳ及び出力端子７０４の間に接続される第一抵抗器７１０と、第一ゲートＧ及び入力端子７０２の間に接続される第二抵抗器７１２と、を備える。入力端子７０２は整流ユニット６０と接続され、出力端子７０４は発光素子４２０と接続される。第一トランジスタ７０６は整流ユニット６０が整流した電圧を受け取った後、第一トランジスタ７０６を導通させ、ゲートＧ及びソースＳ間の電圧を基にソースＳから一定の電流ＩＤを出力する。ソースＳが出力した電流ＩＤは第一抵抗器７１０に流れ、その際第一抵抗器７１０にかかる電圧ＶＲに伴い第一トランジスタ７０６のゲート電圧を制御することで、定電流回路として働く。 The constant current unit of Example 1 shown in FIG. 4a includes a first transistor 706 having a first drain D connected to an input terminal 702, a first gate G connected to the first drain D, and a first source S. A first resistor 710 connected between the first source S and the output terminal 704 and a second resistor 712 connected between the first gate G and the input terminal 702 are provided. The input terminal 702 is connected to the rectifying unit 60, and the output terminal 704 is connected to the light emitting element 420. The first transistor 706, after receiving the voltage rectified by the rectifying unit 60, makes the first transistor 706 conductive, and outputs a constant current ID from the source S based on the voltage between the gate G and the source S. Current I D source S is output by controlling the gate voltage of the first flow to the resistor 710, the first transistor 706 with its time voltage V R applied to the first resistor 710, acting as a constant current circuit.

図４ｂに示す実施例２の定電流ユニットは、入力端子７０２に接続される第一ドレインＤ、第二抵抗器７１２に接続される第一ゲートＧ及び第一ソースＳを有する第一トランジスタ７０６と、第一ソースＳ及び出力端子７０４の間に接続される第一抵抗器７１０と、第一ゲートＧに接続される第二ドレインＤ、第一ソースＳに接続される第二ゲートＧ及び出力端子７０４に接続される第二ソースＳを有する第二トランジスタ７０８と、第一ゲートＧ及び入力端子７０２の間に接続される第二抵抗器７１２と、を備える。入力端子７０２は整流ユニット６０と接続され、出力端子７０４は発光素子４２０と接続される。第二抵抗器７１２は外部電源に接続され、第二抵抗器７１２にかかる電圧を基に電流を流す電流源と見なすことができる。前記外部電源は整流された直流電源である。第一トランジスタ７０６のドレインＤは前記外部電源に接続され、ゲートＧ及びソースＳ間の電圧を基にソースＳから一定の電流を流し、第二トランジスタ７０８は第一抵抗器７１０にかかる電圧を基に第一トランジスタ７０６のゲートＧの電圧を制御する。つまり、第二トランジスタ７０８は電圧によって電流を制御している。前記外部電源の電圧が上がった場合、第一トランジスタ７０６のドレインＤとソースＳの間に流れる電流が増加するため、第一トランジスタ７０６はゲートＧ及びソースＳ間の電圧により制御される抵抗器と見なすことができる。そのため、電流ＩＤの増加により第一抵抗器７１０の電圧が増加し、第二トランジスタ７０８のゲートＧとソースＳの間の電圧が増加した状況下で、第二トランジスタ７０８の内部抵抗は大幅に減少する。つまり第一トランジスタ７０６のゲートＧの電圧を大幅に減少させることで第一トランジスタ７０６のドレインＤとソースＳの間の電流ＩＤを制限することで、定電流回路として働く。 The constant current unit of Example 2 shown in FIG. 4b includes a first transistor 706 having a first drain D connected to an input terminal 702, a first gate G connected to a second resistor 712, and a first source S. The first resistor 710 connected between the first source S and the output terminal 704, the second drain D connected to the first gate G, the second gate G connected to the first source S, and the output terminal A second transistor 708 having a second source S connected to 704, and a second resistor 712 connected between the first gate G and the input terminal 702. The input terminal 702 is connected to the rectifying unit 60, and the output terminal 704 is connected to the light emitting element 420. The second resistor 712 is connected to an external power supply, and can be regarded as a current source that allows current to flow based on the voltage applied to the second resistor 712. The external power source is a rectified DC power source. The drain D of the first transistor 706 is connected to the external power supply, and a constant current flows from the source S based on the voltage between the gate G and the source S. The second transistor 708 is based on the voltage applied to the first resistor 710. The voltage of the gate G of the first transistor 706 is controlled. That is, the second transistor 708 controls the current by the voltage. When the voltage of the external power source increases, the current flowing between the drain D and the source S of the first transistor 706 increases, so that the first transistor 706 includes a resistor controlled by the voltage between the gate G and the source S. Can be considered. Therefore, in the situation where the voltage of the first resistor 710 increases due to the increase of the current ID and the voltage between the gate G and the source S of the second transistor 708 increases, the internal resistance of the second transistor 708 greatly increases. Decrease. That Limiting the current I D between the drain D and the source S of the first transistor 706 by reducing significantly the voltage of the gate G of the first transistor 706 acts as a constant current circuit.

図４ｃに示す実施例３の定電流ユニットは、入力端子７０２に接続される第一ドレインＤ、第二抵抗器７１２に接続される第一ゲートＧ及び第一ソースＳを有する第一トランジスタ７０６と、第一ソースＳ及び出力端子７０４の間に接続される第一抵抗器７１０と、第一ゲートＧに接続される第二ドレインＤ、第一ソースＳに接続される第二ゲートＧ及び出力端子７０４に接続される第二ソースＳを有する第二トランジスタ７０８と、第一ゲートＧ及び入力端子７０２の間に接続される第二抵抗器７１２と、第一抵抗器７１０と並列に接続される第一コンデンサ７１４と、を備える。入力端子７０２は整流ユニット６０と接続され、出力端子７０４は発光素子４２０と接続される。本実施例の回路及び動作原理は図４ｂのものと同じであるが、本実施例では新たに第一コンデンサ７１４を設置している。   The constant current unit of Example 3 shown in FIG. 4 c includes a first transistor 706 having a first drain D connected to the input terminal 702, a first gate G connected to the second resistor 712, and a first source S. The first resistor 710 connected between the first source S and the output terminal 704, the second drain D connected to the first gate G, the second gate G connected to the first source S, and the output terminal A second transistor 708 having a second source S connected to 704; a second resistor 712 connected between the first gate G and the input terminal 702; and a first resistor 710 connected in parallel with the first resistor 710. One capacitor 714. The input terminal 702 is connected to the rectifying unit 60, and the output terminal 704 is connected to the light emitting element 420. The circuit and operating principle of the present embodiment are the same as those of FIG. 4B, but a first capacitor 714 is newly installed in the present embodiment.

第一コンデンサ７１４及び第一抵抗器７１０は並列に接続される。第一コンデンサ７１４は第一トランジスタ７０６が導通した場合に蓄電し、その際第一抵抗器７１０にリバースバイアスが発生し、第一抵抗器７１０にかかる電圧が下がる。つまり、第二トランジスタ７０８のゲートＧとソースＳの間の電圧を下げることで、第一トランジスタ７０６に流れる電流を調節することができる。   The first capacitor 714 and the first resistor 710 are connected in parallel. The first capacitor 714 stores electricity when the first transistor 706 is turned on. At this time, a reverse bias is generated in the first resistor 710 and the voltage applied to the first resistor 710 is lowered. That is, the current flowing through the first transistor 706 can be adjusted by reducing the voltage between the gate G and the source S of the second transistor 708.

図４ｄに示す実施例４の定電流ユニットは、入力端子７０２に接続される第一ドレインＤ、第二抵抗器７１２に接続される第一ゲートＧ及び第一ソースＳを有する第一トランジスタ７０６と、第一ソースＳ及び出力端子７０４の間に接続される第一抵抗器７１０と、第一ゲートＧに接続される第二ドレインＤ、第一ソースＳに接続される第二ゲートＧ及び出力端子７０４に接続される第二ソースＳを有する第二トランジスタ７０８と、第一ゲートＧ及び入力端子７０２の間に接続される第二抵抗器７１２と、第一抵抗器７１０と並列に接続される第一コンデンサ７１４と、第二抵抗器７１２と並列に接続される第二コンデンサ７１６と、を備える。入力端子７０２は整流ユニット６０と接続され、出力端子７０４は発光素子４２０と接続される。本実施例の回路及び動作原理は図４ｃのものと同じであるが、本実施例では新たに第二コンデンサ７１６を設置している。   The constant current unit of Example 4 shown in FIG. 4d includes a first transistor 706 having a first drain D connected to an input terminal 702, a first gate G connected to a second resistor 712, and a first source S. The first resistor 710 connected between the first source S and the output terminal 704, the second drain D connected to the first gate G, the second gate G connected to the first source S, and the output terminal A second transistor 708 having a second source S connected to 704; a second resistor 712 connected between the first gate G and the input terminal 702; and a first resistor 710 connected in parallel with the first resistor 710. One capacitor 714 and a second capacitor 716 connected in parallel with the second resistor 712 are provided. The input terminal 702 is connected to the rectifying unit 60, and the output terminal 704 is connected to the light emitting element 420. The circuit and operating principle of this embodiment are the same as those of FIG. 4c, but a second capacitor 716 is newly installed in this embodiment.

第二コンデンサ７１６及び第二抵抗器７１２は並列に接続される。第二コンデンサ７１６は第一トランジスタ７０６が導通した場合に蓄電し、その際第二抵抗器７１２にリバースバイアスが発生し、第二抵抗器７１２にかかる電圧が下がる。つまり、第一トランジスタ７０６のゲートＧとドレインＤの間の電圧を下げることで、第二トランジスタ７０８に流れる電流を調節することができる。   The second capacitor 716 and the second resistor 712 are connected in parallel. The second capacitor 716 stores electricity when the first transistor 706 is turned on. At this time, a reverse bias is generated in the second resistor 712, and the voltage applied to the second resistor 712 is reduced. That is, the current flowing through the second transistor 708 can be adjusted by reducing the voltage between the gate G and the drain D of the first transistor 706.

上述において、本発明の説明の利便性のために最良の実施例を挙げて説明したが、これ らの実施例は本発明の請求の範囲を限定するものではなく、本発明に基づく本発明の要旨
を逸脱しないあらゆる変更は本発明の特許請求の範囲に含まれる。 In the above description, the best embodiments have been described for the convenience of description of the present invention. However, these embodiments do not limit the scope of the present invention, and the present invention based on the present invention is not limited thereto. Any modification that does not depart from the gist is within the scope of the claims of the present invention.

１０ 交流電源
２０ コンバータ回路
３０ 平滑ユニット
４０ インバータ式安定器
４０２ 第一ｎ型ＭＯＳＦＥＴ
４０４ 第二ｎ型ＭＯＳＦＥＴ
４０６ 第一ダイオード
４０８ 第二ダイオード
４１０ コイル
４１２ 安定器コンデンサ
４１４ コンデンサ
４１６ 蛍光灯
４２０ 発光素子
４２２ 第一接続端子
４２４ 第二接続端子
５０ インバータ回路
６０ 整流ユニット
７０ 定電流ユニット
７０２ 入力端子
７０４ 出力端子
７０６ 第一トランジスタ
７０８ 第二トランジスタ
７１０ 第一抵抗器
７１２ 第二抵抗器
７１４ 第一コンデンサ
７１６ 第二コンデンサ
８０ 発光素子を使用した蛍光灯回路
Ｖｄｃ 入力電圧
Ｖｇｓ１ 第一ゲートソース電圧
Ｖｇｓ２ 第二ゲートソース電圧
Ｃ１ 第一インバータ回路コンデンサ
Ｃ２ 第二インバータ回路コンデンサ
ｆ 共振周波数
ｆ１ インバータ式安定器の共振回路の共振周波数
ｆ２ インバータ式安定器と発光素子を使用した蛍光灯回路を並列に接続した共振回路の共振周波数
Ｇ ゲート
Ｓ ソース
Ｄ ドレイン
ＩＤ 電流
ＶＲ 電圧 10 AC power supply 20 Converter circuit 30 Smoothing unit 40 Inverter ballast 402 First n-type MOSFET
404 Second n-type MOSFET
406 First diode 408 Second diode 410 Coil 412 Ballast capacitor 414 Capacitor 416 Fluorescent lamp 420 Light emitting element 422 First connection terminal 424 Second connection terminal 50 Inverter circuit 60 Rectifier unit 70 Constant current unit 702 Input terminal 704 Output terminal 706 First One transistor 708 Second transistor 710 First resistor 712 Second resistor 714 First capacitor 716 Second capacitor 80 Fluorescent lamp circuit using light emitting element Vdc Input voltage Vgs1 First gate source voltage Vgs2 Second gate source voltage C1 First One inverter circuit capacitor C2 Second inverter circuit capacitor f Resonance frequency f1 Resonance frequency of the inverter ballast resonance circuit f2 Inverter ballast and fluorescent lamp circuit using light-emitting elements in parallel Resonant frequency G gate S source D drain I D current V R voltage of the resonance circuit connected

Claims (8)

安定器整流ユニット、力率補正器、共振変換器、インダクタ及び安定器コンデンサを含むインバータ式安定器と、第一接続端子と、第二接続端子とを有し、そのうち、前記安定器コンデンサの一端が第一接続端子に接続され、別の一端が第二接続端子に接続されている発光素子をインバータ形蛍光灯器具に直接取り付けることが可能な発光素子を使用した蛍光灯回路であって、
前記第一接続端子及び前記第二接続端子の間に接続されるコンデンサと、
前記第一接続端子及び前記第二接続端子に接続され、前記インバータ形蛍光灯器具が出力した交流電圧を整流し、直流電圧を出力する整流ユニットと、
前記整流ユニットと接続され、前記直流電圧を基に直流電流を出力する定電流ユニットと、
前記定電流ユニット及び前記整流ユニットの間に接続され、前記定電流ユニットが出力した直流電流により発光する発光素子と、
を備える発光素子を使用した蛍光灯回路。 An inverter type ballast including a ballast rectifier unit, a power factor corrector, a resonance converter, an inductor and a ballast capacitor, a first connection terminal, and a second connection terminal, of which one end of the ballast capacitor Is a fluorescent lamp circuit using a light-emitting element that can be directly attached to an inverter-type fluorescent lamp fixture with a light-emitting element connected to the first connection terminal and the other end connected to the second connection terminal ,
A capacitor connected between the first connection terminal and the second connection terminal;
A rectification unit connected to the first connection terminal and the second connection terminal, rectifying the AC voltage output from the inverter-type fluorescent lamp fixture , and outputting a DC voltage;
A constant current unit connected to the rectifying unit and outputting a direct current based on the direct current voltage;
A light emitting element that is connected between the constant current unit and the rectifying unit and emits light by a direct current output from the constant current unit;
A fluorescent lamp circuit using a light emitting device comprising: 請求項１に記載の発光素子を使用した蛍光灯回路において、
前記インダクタ及び安定器コンデンサは共振回路に相等し、前記安定器コンデンサは等価インピーダンス、或いは共振回路の共振周波数を変更するために利用されることを特徴とする発光素子を使用した蛍光灯回路。 In the fluorescent lamp circuit using the light emitting device according to claim 1,
A fluorescent lamp circuit using a light emitting device, wherein the inductor and the ballast capacitor are equivalent to a resonance circuit, and the ballast capacitor is used for changing an equivalent impedance or a resonance frequency of the resonance circuit. 請求項２に記載の発光素子を使用した蛍光灯回路において、
前記共振回路の等価コンデンサは前記コンデンサと前記安定器コンデンサとが並列に接続されて得られるものあって、前記等価コンデンサの値は前記安定器コンデンサの値より大きいことを特徴とする発光素子を使用した蛍光灯回路。 In the fluorescent lamp circuit using the light emitting device according to claim 2,
The equivalent capacitor of the resonance circuit is obtained by connecting the capacitor and the ballast capacitor in parallel, and the value of the equivalent capacitor is larger than the value of the ballast capacitor. Fluorescent lamp circuit. インバータ式安定器と、第一接続端子と、第二接続端子とを有し、そのうち、前記インバータ式安定器の一端が第一接続端子に接続され、別の一端が第二接続端子に接続されている発光素子をインバータ形蛍光灯器具に直接取り付けることが可能な発光素子を使用した蛍光灯回路であって、
前記第一接続端子及び前記第二接続端子の間に接続されるコンデンサと、
前記第一接続端子及び前記第二接続端子に接続され、前記インバータ形蛍光灯器具が出力した交流電圧を整流し、直流電圧を出力する整流ユニットと、
前記整流ユニットと接続され、前記直流電圧を基に直流電流を出力する定電流ユニットと、
前記定電流ユニット及び前記整流ユニットの間に接続され、前記定電流ユニットが出力した直流電流により発光する発光素子と、
を備える発光素子を使用した蛍光灯回路 。 An inverter ballast, a first connection terminal, and a second connection terminal, of which one end of the inverter ballast is connected to the first connection terminal and another end is connected to the second connection terminal. A fluorescent lamp circuit using a light emitting element that can be directly attached to an inverter type fluorescent lamp fixture ,
A capacitor connected between the first connection terminal and the second connection terminal ;
A rectification unit connected to the first connection terminal and the second connection terminal, rectifying the AC voltage output from the inverter-type fluorescent lamp fixture, and outputting a DC voltage ;
A constant current unit connected to the rectifying unit and outputting a direct current based on the direct current voltage ;
A light emitting element that is connected between the constant current unit and the rectifying unit and emits light by a direct current output from the constant current unit ;
A fluorescent lamp circuit using a light emitting device comprising: 請求項４に記載の発光素子を使用した蛍光灯回路において、
前記インバータ式安定器は安定器整流ユニット、力率補正器、共振変換器、インダクタ及び安定器コンデンサを含み、そのうち、前記安定器コンデンサの一端が第一接続端子に接続され、別の一端が第二接続端子に接続されていることを特徴とする発光素子を使用した蛍光灯回路。 In the fluorescent lamp circuit using the light emitting device according to claim 4 ,
The inverter type ballast includes a ballast rectifier unit, a power factor corrector, a resonant converter, an inductor, and a ballast capacitor, of which one end of the ballast capacitor is connected to the first connection terminal and the other end is the first. A fluorescent lamp circuit using a light emitting element characterized by being connected to two connection terminals . 請求項５に記載の発光素子を使用した蛍光灯回路において、
前記インダクタ及び安定器コンデンサは共振回路に相等し、前記安定器コンデンサは等価インピーダンス、或いは共振回路の共振周波数を変更するために利用されることを特徴とする発光素子を使用した蛍光灯回路。 In the fluorescent lamp circuit using the light emitting device according to claim 5 ,
A fluorescent lamp circuit using a light emitting device, wherein the inductor and the ballast capacitor are equivalent to a resonance circuit, and the ballast capacitor is used for changing an equivalent impedance or a resonance frequency of the resonance circuit . 請求項６に記載の発光素子を使用した蛍光灯回路において、
前記共振回路の等価コンデンサは前記コンデンサと前記安定器コンデンサとが並列に接続されて得られるものあって、前記等価コンデンサの値は前記安定器コンデンサの値より大きいことを特徴とする発光素子を使用した蛍光灯回路。 In the fluorescent lamp circuit using the light emitting device according to claim 6,
The equivalent capacitor of the resonance circuit is obtained by connecting the capacitor and the ballast capacitor in parallel, and the value of the equivalent capacitor is larger than the value of the ballast capacitor. Fluorescent lamp circuit. インバータ式安定器と、第一接続端子と、第二接続端子とを有し、そのうち、前記インバータ式安定器の一端が第一接続端子に接続され、別の一端が第二接続端子に接続されている発光素子をインバータ形蛍光灯器具に直接取り付けることが可能な発光素子を使用した蛍光灯回路であって、
前記第一接続端子及び前記第二接続端子の間に接続され、等価インピーダンス、或いは共振回路の共振周波数を変更するために利用されるコンデンサと、
前記第一接続端子及び前記第二接続端子に接続され、前記インバータ形蛍光灯器具が出力した交流電圧を整流し、直流電圧を出力する整流ユニットと、
前記整流ユニットと接続され、前記直流電圧を基に直流電流を出力する定電流ユニットと、
前記定電流ユニット及び前記整流ユニットの間に接続され、前記定電流ユニットが出力した直流電流により発光する発光素子と、
を備える発光素子を使用した蛍光灯回路 。 An inverter ballast, a first connection terminal, and a second connection terminal, of which one end of the inverter ballast is connected to the first connection terminal and another end is connected to the second connection terminal. A fluorescent lamp circuit using a light emitting element that can be directly attached to an inverter type fluorescent lamp fixture ,
A capacitor connected between the first connection terminal and the second connection terminal and used to change an equivalent impedance or a resonance frequency of a resonance circuit ;
A rectification unit connected to the first connection terminal and the second connection terminal, rectifying the AC voltage output from the inverter-type fluorescent lamp fixture, and outputting a DC voltage ;
A constant current unit connected to the rectifying unit and outputting a direct current based on the direct current voltage ;
A light emitting element that is connected between the constant current unit and the rectifying unit and emits light by a direct current output from the constant current unit ;
A fluorescent lamp circuit using a light emitting device comprising:
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